專題01-基因的分離定律-高一生物期末復(fù)習(xí)重難點(diǎn)專題探究(原卷版)

2021-2022學(xué)年高一生物期末復(fù)習(xí)重難點(diǎn)探究重難點(diǎn)01基因的分離定律方法探究1．與雜交方式相關(guān)的概念及其作用概念作用雜交基因型不同的個體間雌雄配子的結(jié)合①通過雜交將不同優(yōu)良性狀集中到一起，得到新品種②通過后代性狀分離比判斷顯、隱性性狀自交基因型相同的個體間雌雄配子的結(jié)合①不斷提高種群中純合子的比例②可用于植物純合子、雜合子的鑒定測交F1與隱性純合子相交①測定F1的基因組成②可驗(yàn)證基因分離定律理論解釋的正確性③高等動物純合子、雜合子的鑒定正反交雙親互作父、母本的雜交方式檢驗(yàn)是細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳[特別提醒](1)雜合子(Aa)產(chǎn)生雌雄配子的數(shù)量不相等?；蛐蜑锳a的雜合子產(chǎn)生的雌配子有兩種A∶a＝1∶1或產(chǎn)生的雄配子有兩種A∶a＝1∶1，雌雄配子的數(shù)量不相等，一般來說，生物產(chǎn)生的雄配子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)。(2)符合基因分離定律并不一定就會出現(xiàn)特定性狀分離比(針對完全顯性)。原因如下：①F2中3∶1的結(jié)果必須在統(tǒng)計大量子代后才能得到；子代數(shù)目較少，不一定符合預(yù)期的分離比。②某些致死基因可能導(dǎo)致遺傳分離比變化，如隱性致死、純合致死、顯性致死等。2．分離定律的實(shí)質(zhì)、適用范圍及條件(1)實(shí)質(zhì)：在雜合子形成配子時，成對的遺傳因子隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個不同的配子中，獨(dú)立地隨著配子遺傳給后代。(如下圖所示)(2)適用范圍及條件①范圍a．真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳。b．一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。②適用條件a．子一代個體形成的配子數(shù)目相等且生活力相同。b．雌雄配子結(jié)合的機(jī)會相等。c．子二代不同基因型的個體存活率相同。d．遺傳因子間的顯隱性關(guān)系為完全顯性。e．觀察子代樣本數(shù)目足夠多。1．純合子、雜合子的判斷(1)自交法：如果后代出現(xiàn)性狀分離，則此個體為雜合子；若后代不出現(xiàn)性狀分離，則此個體為純合子。自交法通常用于植物。(2)測交法：如果后代既有顯性性狀出現(xiàn)，又有隱性性狀出現(xiàn)，則被鑒定的個體為雜合子；若后代只出現(xiàn)顯性性狀，則被鑒定的個體為純合子。測交法通常用于動物。(3)花粉鑒定培養(yǎng)法：用花粉離體培養(yǎng)形成單倍體植株，再用秋水仙素處理以獲得純合的植株，然后根據(jù)植株性狀進(jìn)行確定。非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同顏色，根據(jù)顏色反應(yīng)即可判斷被檢驗(yàn)個體是純合子還是雜合子。2．雜合子Aa連續(xù)多代自交問題分析(1)雜合子Aa連續(xù)自交，第n代中各種個體所占比例Fn雜合子純合子顯性純合子隱性純合子顯性性狀個體隱性性狀個體所占比例eq\f(1,2n)1－eq\f(1,2n)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)＋eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)(2)在逐代淘汰隱性個體的情況下，F(xiàn)n中顯性純合子所占比例為eq\f(2n－1,2n＋1)。(3)雜合子自交后代中雜合子、純合子所占比例的坐標(biāo)曲線圖由該曲線得到的啟示：在育種過程中，選育符合人們要求的個體(顯性)，可進(jìn)行連續(xù)自交，直到性狀不再發(fā)生分離為止，即可留種推廣使用。技巧點(diǎn)撥利用假設(shè)法判斷顯隱性在運(yùn)用假設(shè)法判斷顯隱性性狀時，若出現(xiàn)假設(shè)與事實(shí)相符的情況，要注意另一種假設(shè)，切不可只根據(jù)一種假設(shè)得出片面的結(jié)論；但若假設(shè)與事實(shí)不相符，則不必再作另一假設(shè)，可直接予以判斷。3．自交與自由交配的辨析與應(yīng)用(1)自交自交強(qiáng)調(diào)的是相同基因型個體之間的交配。對于植物，自花傳粉是一種最為常見的自交方式；對于動物(雌雄異體)自交更強(qiáng)調(diào)參與交配的雌雄個體基因型相同。如基因型為eq\f(2,3)AA、eq\f(1,3)Aa植物群體中自交是指：eq\f(2,3)AA×AA、eq\f(1,3)Aa×Aa，其后代基因型及概率為eq\f(3,4)AA、eq\f(1,6)Aa、eq\f(1,12)aa，后代表現(xiàn)型及概率為eq\f(11,12)A_、eq\f(1,12)aa。(2)自由交配自由交配強(qiáng)調(diào)的是群體中所有個體進(jìn)行隨機(jī)交配，以基因型為eq\f(2,3)AA、eq\f(1,3)Aa的動物群體為例，進(jìn)行隨機(jī)交配的情況，如eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)AA,\f(1,3)Aa))♂×♀eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)AA,\f(1,3)Aa))欲計算自由交配后代基因型、表現(xiàn)型的概率，有以下幾種解法：解法一：自由交配方式(四種)展開后再合并(1)♀eq\f(2,3)AA×♂eq\f(2,3)AA→eq\f(4,9)AA(2)♀eq\f(2,3)AA×♂eq\f(1,3)Aa→eq\f(1,9)AA＋eq\f(1,9)Aa(3)♀eq\f(1,3)Aa×♂eq\f(2,3)AA→eq\f(1,9)AA＋eq\f(1,9)Aa(4)♀eq\f(1,3)Aa×♂eq\f(1,3)Aa→eq\f(1,36)AA＋eq\f(1,18)Aa＋eq\f(1,36)aa合并后，基因型為eq\f(25,36)AA、eq\f(10,36)Aa、eq\f(1,36)aa，表現(xiàn)型為eq\f(35,36)A_、eq\f(1,36)aa。解法二：利用基因頻率推算：已知群體基因型eq\f(2,3)AA、eq\f(1,3)Aa，不難得出A、a的基因頻率分別為eq\f(5,6)、eq\f(1,6)，根據(jù)遺傳平衡定律，后代中：AA＝(eq\f(5,6))2＝eq\f(25,36)，Aa＝2×eq\f(5,6)×eq\f(1,6)＝eq\f(10,36)，aa＝(eq\f(1,6))2＝eq\f(1,36)。1．某些致死基因?qū)е庐惓＿z傳分離比問題(1)配子致死：致死基因在配子時期發(fā)生作用，從而不能形成有生活力的配子的現(xiàn)象。(2)合子致死：致死基因在胚胎時期或成體階段發(fā)生作用，從而不能形成活的幼體或個體早夭的現(xiàn)象。①隱性致死：隱性基因同時存在于同一對同源染色體上時，對個體有致死作用，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥，紅細(xì)胞異常，使人死亡；植物中白化基因(bb)，使植物不能形成葉綠素，從而不能進(jìn)行光合作用而死亡。②顯性致死：顯性基因具有致死作用，又分為顯性純合致死和顯性雜合致死。2．基因分離定律中其他特殊情況分析(1)不完全顯性：如等位基因A和a分別控制紅花和白花，在完全顯性時，Aa自交后代中紅∶白＝3∶1，在不完全顯性時，Aa自交后代中紅(AA)∶粉紅(Aa)∶白(aa)＝1∶2∶1。(2)復(fù)等位基因：復(fù)等位基因是指一對同源染色體的同一位置上的基因有多個。復(fù)等位基因盡管有多個，但遺傳時仍符合分離定律，彼此之間有顯隱性關(guān)系，表現(xiàn)特定的性狀，最常見的如人類ABO血型的遺傳，涉及三個基因——IA、IB、i，組成六種基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。(3)從性遺傳：從性遺傳是指常染色體上的基因，由于性別的差異而表現(xiàn)出男女性分布比例上或表現(xiàn)程度上的差別。如男性禿頂?shù)幕蛐蜑锽b、bb，女性禿頂?shù)幕蛐椭挥衎b。此類問題仍然遵循基因的基本遺傳規(guī)律，解答的關(guān)鍵是準(zhǔn)確區(qū)分基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系。3．共顯性問題一對等位基因在雜合體中都顯示出來。如人類的MN血型，MN型血的人是雜合子，他們的血細(xì)胞上既有M型抗原，又有N型抗原，兩個基因同時表達(dá)。4．表型模擬問題生物的表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境，由于受環(huán)境影響，導(dǎo)致表現(xiàn)型與基因型不符合的現(xiàn)象。如果蠅長翅(V)和殘翅(v)的遺傳受溫度的影響，其表現(xiàn)型、基因型與環(huán)境的關(guān)系如下表：溫度表現(xiàn)型基因型25℃(正常溫度)35℃VV、Vv長翅殘翅vv殘翅典例剖析例1孟德爾在對一對相對性狀進(jìn)行研究的過程中，發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律。下列幾組比例中能直接說明基因分離定律實(shí)質(zhì)的是()A．F2的表現(xiàn)型比例為3∶1 B．F1產(chǎn)生配子的比例為1∶1C．F2基因型的比例為1∶2∶1 D．測交后代的比例為1∶1【答案】B【解析】基因分離定律的實(shí)質(zhì)是位于同源染色體上的等位基因彼此分離，發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，即F1產(chǎn)生配子時，等位基因隨同源染色體的分離而分開，產(chǎn)生兩種數(shù)量相同的配子，B最符合題意。例2一群綿羊中，基因型為HH的個體表現(xiàn)為有角，基因型為hh的個體表現(xiàn)為無角，基因型為Hh的個體，公羊表現(xiàn)為有角，母羊表現(xiàn)為無角。現(xiàn)將一頭有角公綿羊與一頭無角母綿羊交配，F(xiàn)1中公羊均有角，母羊均無角。讓F1中的公羊與母羊隨機(jī)交配獲得F2，F(xiàn)2的公羊中有角羊占eq\f(3,4)，母羊中有角羊占eq\f(1,4)。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．F1中公羊與母羊基因型相同B．F2中無角公羊與無角母羊比例相同C．若將F2中有角公羊與有角母羊交配，所得子代中有角羊占eq\f(5,6)D．若將F2中有角公羊與無角母羊交配，所得子代有角中純合有角羊占eq\f(4,9)【答案】B【解析】根據(jù)題意分析，有角公綿羊的基因型為HH或Hh，無角母綿羊的基因型為Hh或hh，F(xiàn)1中公羊均有角，母羊均無角，因此親代基因型為HH和hh，子代公羊與母羊基因型都為Hh，A正確；讓F1中的公羊與母羊隨機(jī)交配獲得F2，基因型及其比例為HH∶Hh∶hh＝1∶2∶1，則F2中無角公羊(hh)的比例為eq\f(1,8)，無角母羊(Hh或hh)比例為eq\f(3,8)，B錯誤；若將F2中有角公羊(eq\f(1,3)HH、eq\f(2,3)Hh)與有角母羊(HH)交配，后代基因型及其比例為HH∶Hh＝2∶1，因此后代無角母羊的比例為eq\f(1,6)，所以子代中有角羊占eq\f(5,6)，C正確；若將F2中有角公羊(eq\f(1,3)HH、eq\f(2,3)Hh)與無角母羊(eq\f(1,3)hh、eq\f(2,3)Hh)交配，后代基因型及其比例為HH∶Hh∶hh＝(eq\f(2,3)×eq\f(1,3))∶(eq\f(2,3)×eq\f(2,3)＋eq\f(1,3)×eq\f(1,3))∶(eq\f(1,3)×eq\f(2,3))＝2∶5∶2，因此所得子代中純合個體占eq\f(4,9)，D正確。例3下列關(guān)于一對相對性狀遺傳的敘述，正確的是()A．若僅考慮一對等位基因，在一個生物群體中，有4種不同的交配類型B．F2的表現(xiàn)型之比為3∶1的結(jié)果最能說明基因分離定律的實(shí)質(zhì)C．自交是鑒別和保留純合的抗銹病(顯性)小麥最簡便易行的方法D．通過測交可以推測被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量【答案】C【解析】若只考慮一對等位基因，一個群體中雌雄各有三種基因型，所以交配方式共有9種，A正確；F1自交后代出現(xiàn)3∶1的分離比，間接證明了F1確實(shí)產(chǎn)生了兩種數(shù)量相等的配子，而基因分離定律實(shí)質(zhì)的就是F1減數(shù)分裂產(chǎn)生了2種數(shù)量相等的配子，所以最能說明分離定律實(shí)質(zhì)的是檢測到F1產(chǎn)生了2種數(shù)量相等的配子，B錯誤；小麥?zhǔn)谴菩弁甑闹参?，自然狀態(tài)下既能完成雜交，也能完成自交，若自交不發(fā)生性狀分離則為純合子，便可留種，是最簡便的育種方式，C正確；測交只能推測出顯性個體產(chǎn)生配子的種類和數(shù)量比例，而不能推測出具體的數(shù)量，D錯誤。例4已知基因B、b分別控制黑色和白色性狀，某生物基因型為Bb，該個體自交得F1，下列說法中正確的是()A．F1表現(xiàn)型為黑色的個體中雜合子占1/4B．F1中黑色個體自由交配，后代中白色個體占1/6C．F1中雜合黑色個體與白色個體雜交得到的子代個體自交，自交后代的性狀分離比為1∶1D．F1自交得F2，F(xiàn)2中BB、Bb的概率分別為3/8、1/4【答案】D【解析】基因型為Bb的個體自交得F1，F(xiàn)1基因型及比例為BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，黑色個體中雜合子占2/3，A錯誤；F1中黑色個體基因型為1/3BB、2/3Bb，B基因頻率為2/3，b基因頻率為1/3，根據(jù)遺傳平衡定律，其后代中白色個體占1/9，B錯誤；F1中雜合黑色個體(Bb)與白色個體(bb)雜交得到的子代個體基因型及比例為Bb∶bb＝1∶1，Bb自交后代表現(xiàn)型及比例為黑色∶白色＝3∶1，bb自交后代全為白色，故自交后代的性狀分離比為3∶5，C錯誤；F1自交，F(xiàn)2中BB的概率為1/4×2/4×1/4＝3/8，Bb的概率為2/4×2/4＝1/4，D正確。例5老鼠的體色黃色與灰色分別由位于常染色體上的一對等位基因A、a控制。有一位遺傳學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)胞不能結(jié)合。如果黃色鼠與黃色鼠(第一代)交配得到第二代，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，那么在第三代中黃色鼠的比例是()A．eq\f(3,4) B．eq\f(1,2)C．eq\f(4,9) D．eq\f(5,9)【答案】B【解析】從題干信息可知，群體存在顯性純合致死的情況，即AA的個體不存在，黃色鼠的基因型都是Aa，所以一對黃色鼠為雜交子代的基因型及比例為Aa∶aa＝2∶1，子代產(chǎn)生的配子類型及比例為A∶a＝1∶2，自由交配的實(shí)質(zhì)是雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合，故下一代的基因型及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，由于AA致死，所以生存下來的個體為Aa∶aa＝1∶1，故黃色鼠所占比例為eq\f(1,2)。例6金魚草的花色由一對等位基因控制，科研小組進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如表所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是()交配類型子代性狀及比例粉紅花×白花粉紅花∶白花＝1∶1粉紅花×紅花粉紅花∶紅花＝1∶1粉紅花×粉紅花粉紅花∶白花∶紅＝2∶1∶1A．紅花植株與紅花植株雜交，后代均為紅花植株B．白花植株與白花植株雜交，后代均為白花植株C．紅花植株與白花植株雜交，后代均為粉紅花植株D．紅花植株為顯性純合子，粉紅花植株為雜合子【答案】D【解析】由題意可知金魚草的花色受一對等位基因控制，應(yīng)遵循基因的分離定律，分析第三組雜交實(shí)驗(yàn)可知該性狀是不完全顯性遺傳，其中粉紅花是雜合子控制的，白花和紅花是顯性或隱性純合子。紅花植株是純合子，因此紅花植株與紅花植株雜交，后代均為紅花植株，A正確。白花植株是純合子，白花植株與白花植株雜交，后代均為白花植株，B正確。紅花植株與白花植株雜交，后代都是雜合子，均為粉紅花植株，C正確。由題干信息無法確定紅花、白花的顯隱性，D錯誤。例7某被子植物的性別受一對基因控制，這對基因共有三種，分別是aD、a＋、ad。aD是決定雄性的顯性基因；a＋決定雌雄同株，只對ad為顯性；ad是決定雌性的隱性基因。對該植物的正確敘述是()A．雄株有三種可能的基因型B．雌雄同株個體的基因型不可能純合C．雄株與雌雄同株個體雜交，子代中雄株占eq\f(1,2)D．若雌雄同株群體中出現(xiàn)一株雌株則說明發(fā)生了基因突變【答案】C【解析】根據(jù)題干信息雄株必須有aD基因，即只要有aD基因植株就為雄株，故某雄株個體中aD基因必然來自上一代的雄株，另外一個基因必然來自雌株或雌雄同株，所以雄株個體不可能存在aDaD純合子個體，故基因型只有兩種，A錯誤；雌雄同株個體的基因型可能純合，如a＋a＋，B錯誤；雄株的基因型為aDa＋和aDad，無論哪一種基因型，雄株產(chǎn)生的雄配子都有eq\f(1,2)是aD，該配子與任何雌配子結(jié)合都為雄性，故子代中雄株占eq\f(1,2)，C正確；雌雄同株群體自交可以出現(xiàn)adad的雌株，不一定是基因突變導(dǎo)致的，D錯誤。精選習(xí)題1．某生物基因型為A1A2，A1和A2的表達(dá)產(chǎn)物N1和N2可隨機(jī)組合形成二聚體蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三種蛋白。若該生物體內(nèi)A2基因表達(dá)產(chǎn)物的數(shù)量是A1的2倍，則由A1和A2表達(dá)產(chǎn)物形成的二聚體蛋白中，N1N1型蛋白占的比例為()A．1/3 B．1/4C．1/8 D．1/92．遺傳學(xué)上的平衡種群是指在理想狀態(tài)下，基因頻率和基因型頻率都不再改變的大種群。某哺乳動物的平衡種群中，栗色毛和黑色毛由常染色體上的1對等位基因控制。下列敘述正確的是()A．多對黑色個體交配，每對的子代均為黑色，則說明黑色為顯性B．觀察該種群，若新生的栗色個體多于黑色個體，則說明栗色為顯性C．若該種群栗色與黑色個體的數(shù)目相等，則說明顯隱性基因頻率不等D．選擇1對栗色個體交配，若子代全部表現(xiàn)為栗色，則說明栗色為隱性3．下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯誤的是()A．兩個個體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的C．O型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素決定的D．高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該相對性狀是由環(huán)境決定的4．已知牛的有角和無角為一對相對性狀，由位于常染色體上的一對等位基因(A/a)控制。多對純合的有角公牛和純合的無角母牛雜交，F(xiàn)1中公牛全為有角，母牛全為無角；F1個體自由交配得到足夠多的子代，F(xiàn)2的公牛中有角∶無角＝3∶1，母牛中有角∶無角＝1∶3。不考慮基因突變和染色體變異，回答下列問題：(1)生物學(xué)家對上述遺傳現(xiàn)象作出的解釋是：基因型同為的公牛與母牛表現(xiàn)型不同。若要驗(yàn)證上述解釋是否正確，可以選用無角公牛與F1中無角母牛雜交，統(tǒng)計子代群體的表現(xiàn)型及比例，若公牛有，母牛則此解釋正確。(2)據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)推測，公牛中基因型為AA的個體表現(xiàn)型是(填“全為有角”“全為無角”或“全為有角或全為無角”)。5．某動物毛色的黃色與黑色是一對相對性狀，受常染色體上的一對等位基因(B、b)控制，已知在含有基因B、b的同源染色體上，有一條染色體帶有致死基因，但致死基